Благодаря научно-техническому прогрессу ежедневно мы работаем с памятью, будь то оперативная и долговременная в компьютере или смартфоне, процессоре, видеокарте и так далее. Но знали ли вы, что память может быть магнитной?
О свойствах и перспективах применения магнитной памяти нам рассказал магистрант Института наукоемких технологий и передовых материалов Михаил Базров, изучающий ее в рамках исследований стратегического направления ДВФУ «Физика и материаловедение», входящего в программу «Приоритет 2030».
Михаил Базаров
Еще в школьные годы Михаил проявлял интерес к физике. При этом, он старался изучить дисциплину глубже, чем ее преподавали на уроках:
В школе мне нравилась физика, но не в классическом понимании «предмета». Нравилось прочитать какие-нибудь главы в учебнике и разобраться в частных примерах: если там было написано о дифракции, то на ее примере я разбирался, как устроен компакт-диск.После окончания школы ученый решил продолжить изучение физики в университете. Он поступил и успешно окончил бакалавриат в ДВФУ по направлению «Электроника и наноэлектроника», после чего поступил в магистратуру и продолжил обучение в этом же направлении. В процессе учебы Михаил заинтересовался магнетизмом, изучаемым в лаборатории Института наукоемких технологий и передовых материалов:
Когда я рассматривал разные направления, мне понравилась «Электроника и наноэлектроника». Я подумал, что это что-то новое, идущее в ногу со временем, и поступил. Дальше меня заинтересовали преподаватели лаборатории, в которой занимаются конкретно магнетизмом.
Ферромагнетики — это материалы, обладающие намагниченностью вне зависимости от того, находятся они в магнитном поле или нет.
Попытки изучить их предпринимались много лет назад, а материалы на эту тему вошли во многие теоретические учебники. Сегодня наши исследователи могут посмотреть на ферромагнетики «свежим взглядом»:
Сейчас мы можем исследовать их заново, потому что у нас есть больше технологических возможностей. Мы можем настолько сильно уменьшить размер материала в толщину, что откроем новые свойства. Сейчас это новая ниша и внедрения в девайсы еще не произошло.
Общая сфера научной деятельности Михаила — изучение токо-индуцированных процессов перемагничивания ферромагнетиков. Проще говоря, вместе с коллегами он пропускает ток через тот или иной материал и наблюдает, как напряжение влияет на магнитные свойства «подопытного».
Магнетронная распылительная система, с которой работает Михаил
Сейчас же ученый занимается исследованием ферромагнитных систем:
Ферромагнитные системы интересны тем, что сочетают в себе много полезных свойств. Они мало подвержены внешним воздействиям: магнитное поле не действует на них, а значит, попав, к примеру, в магнитную бурю и имея девайс на основе ферромагнетика с записанной на нем информацией, мы не потеряем все данные. По сути, они будут находится в крепости из ферромагнетика.
Также на эти системы легко действовать током, даже самым минимальным, и с его помощью менять магнитные свойства так, как нам нужно. Другие системы требуют дополнительных внешних воздействий для действия тока.
По словам Михаила, устройства на основе изучаемых им материалов должны быть более емкими, чем существующие аналоги. На них можно будет записывать очень большие объемы информации, а пригодятся такие разработки во многих продуктах: процессорах, видеокартах, компьютерах.
Прототип ячейки памяти, на котором исследуют ее проводящие свойства
Кроме того, устройства с магнитной памятью (созданной на основе ферромагнетиков — прим. ред.), в частности смартфоны, смогут дольше работать автономно:
Магнитная память будет не так требовательна к энергии. Для ее работы нам будет нужен короткий и энергетически не затратный импульс тока или поля.
Ученый оценивает сроки внедрения как ферромагнетиков в целом, так и своих разработок в частности в производство сроком от 5 до 10 лет.
Проводя успешный эксперимент, Михаил не останавливается на достигнутом — каждая научная «победа» стимулирует его двигаться дальше:
Честно говоря, когда эксперимент удается, я чувствую что нужно начинать следующее исследование. Мне интересен сам процесс, и когда я его завершаю, появляется ощущение, что нужен новый, нужно приходить к новым результатам. Есть небольшое чувство успеха и радости, но я понимаю, что нужно двигаться дальше.
На тему ферромагнетиков Михаил написал магистерскую диссертацию. Кроме того, ученый представлял свои исследования на региональных и международных конференциях в ДВФУ, а также на международной французской научной конференции. Сейчас ученый готовит материалы для статей и поступает в аспирантуру.
Возможно, наши читатели вдохновятся историей ученого и захотят приобщиться к науке в ДВФУ. Михаил поделился с нами тем, как начинающим исследователям проявить себя и присоединиться к научному сообществу нашего университета:
Нужно проявлять интерес и инициативу на лабораторных работах, которые начинаются со 2-3 курса бакалавриата. Преподаватели сразу замечают заинтересованных студентов, стараются всячески привлечь их к научной работе.